Potentie innovatieve dijkconcepten

De Zuidwestelijke Delta kent circa 700 km aan primaire waterkeringen. Deze dijken vormen de grens tussen land en water en begrenzen daarmee de buitendijkse habitats zoals beschouwd in deze studie. Er komt steeds meer aandacht voor meer natuurlijke of innovatieve vormen van kustverdediging die naast veiligheid ook meer ruimte bieden voor natuur en ook mogelijkheden bieden voor andere

gebruiksvormen (bv. recreatie en toerisme, aquacultuur). Deze typen dijken worden ook wel

“Innovatieve dijkconcepten” genoemd volgens recente studies (Van Loon-Steensma, Schelfhout et al. 2012; Tangelder, Groot et al. 2013). Andere benamingen als “Natuurlijke keringen” (Fiselier, Jaarsma et al. 2011) en “Alternatieve waterkeringen” (Tangelder and Ysebaert 2012) betekenen in essentie

hetzelfde. Innovatieve dijkconcepten zijn interessant in het kader van deze studie omdat implementatie van meer ruimtelijke en natuurlijke dijkvormen mogelijkheden biedt voor de vorming van nieuw habitat op een ecologisch waardevol gebied op de grens van land en water, daar waar nu een traditionele dijk aanwezig is. Deze dijk vormt een harde grens tussen de landzijde en de waterkant.

Per variant zullen de mogelijkheden voor innovatieve dijkconcepten verschillen. Deze paragraaf gaat kort in op de potentie van innovatieve dijkconcepten en bespreekt de mogelijkheden per variant. De studie uitgevoerd door Tangelder et al. (2013) naar kansen voor innovatieve dijkconcepten in de Zuidwestelijke Delta dient hiervoor als basis.

Verschillende concepten

Er zijn verschillende ruimtelijke mogelijkheden voor innovatieve dijkconcepten op en rondom de waterkering:

• Het betrekken van de vooroever bij de waterkering • Aanpassingen in de dijkzone of vervanging van de dijk zelf • Het betrekken van binnendijks gebied bij de waterkering

Zoals beschreven in Tangelder et al. (2013) worden er binnen deze ruimtelijke indeling zeven typen innovatieve dijkconcepten onderscheden:

Biobouwers zijn organismen die door hun aanwezigheid of activiteiten, direct dan wel indirect, hun omgeving beïnvloeden en daarmee habitat voor andere soorten veranderen, behouden, vernietigen of juist nieuw habitat creëren (Jones, Lawton et al. 1994; Jones, Lawton et al. 1997). In het Engels worden biobouwers “ecosystem engineers” genoemd: ingenieurs van ecosystemen. Zo zijn de vegetatie op de schorren en het helmgras in de duinen verantwoordelijk voor de opbouw van een deel van de

Zuidwestelijke Delta. De laatste jaren heeft de interesse in inzet van deze biobouwers in kustverdediging een vlucht genomen: ten eerste is er behoefte aan duurzame, kosteneffectieve methoden in het licht van klimaatverandering en zeespiegelstijging en ten tweede is er ook behoefte aan methoden van

kustverdediging die een geringe impact hebben op het ecosysteem en misschien zelfs wel kansen bieden om ecologische processen te bevorderen (Day, Psuty et al. 2000). De inzet van biobouwers biedt

mogelijkheden om bescherming van de kust te realiseren met behulp van ecologische functies. Voorbeelden van biobouwers voor een dijk zijn:

- Stimuleren schorontwikkeling of schorbehoud (zout) - (kunstmatige) oesterriffen (zout)

- Rietontwikkeling of gebruik van drijvende rietmatrassen (zoet) - Ontwikkeling wilgen of grienden(zoet)

Zandige oplossingen hebben betrekking op het (strategisch) aanbrengen of suppleren van zand zodanig dat de dynamiek van getij, stroming, golven en wind benut kan worden voor transport van zand om het kustfundament te verstevigen. Voorbeelden van methoden zijn:

• voorland suppletie: volledig voorland ophogen

Robuuste keringen: Een Robuuste Dijk is een verzamelterm van inrichtingsvormen waarbij de

waterkering zo robuust is dat de dijk doorbraakbestendig is, ook als deze zou overstromen. Voorbeelden zijn Klimaatdijk, Multifunctionele dijk, Terpendijk, Deltadijk en Superdijk. Dergelijke waterkeringen bieden mogelijkheden voor multifunctioneel medegebruik op de dijk zelf voor wonen, wegen, recreatie etc. Afhankelijk van lokale omstandigheden kan een breed dijkontwerp bijdragen aan de vermindering van kwelwater binnendijks.

Hybride keringen bestaan uit een combinatie van hard (dijk) en zacht (zand). Door een zachte

vooroever voor de waterkering neemt de golfbelasting op de harde kering af en kan worden volstaan met een lagere kruin. Een voorbeeld hiervan is een “duindijk” waarbij de dijk ingebed in een duin van zand komt te liggen. Een andere methode is het concept van de “oeverdijk” waar een zeer flauw aflopend zandtalud wordt aangelegd vanaf de dijk.

Technische oplossingen kunnen worden ingezet als onvoldoende ruimte achter de dijk beschikbaar is om dijkversterking uit te voeren. Traditioneel wordt dan gedacht aan het plaatsen van een stalen damwand in de dijk. Er zijn echter ook innovatieve technische oplossingen beschikbaar zoals “inside technieken” die de dijk sterker en zwaarder maken. De voorbeelden die worden gegeven, zijn ten eerste om de binnenwaartse stabiliteit te bevorderen en ten tweede voor het tegengaan van piping.

De dubbele dijk of triple dijk bestaat uit een parallelsysteem van twee of drie dijken achter elkaar. Door de aanwezigheid van een tweede (en eventueel derde) dijk kunnen de veiligheidseisen van de eerste dijk in principe aangepast worden, bijvoorbeeld door het accepteren van een lagere kruinhoogte en door de dijk overslagbestendig te maken waarbij het binnen talud van de dijk wordt aangepast met een harde bekleding zodat deze bestendig is tegen golfoverloop. In het gebied tussen de dijken wordt meer wateroverlast toegelaten dan in het land daarachter. Dit concept kan toegepast worden op plekken waar al dubbele dijken aanwezig zijn (bijvoorbeeld bij inlagen zoals langs de Oosterschelde).

Sedimentatiegebieden is een concept wat erop gericht is om de kustzone te laten meestijgen met de zeespiegelstijging door binnendijks gebied onder invloed van het getij te zetten door een of meerdere openingen in de primaire waterkering. Hierbij wordt alvorens een tweede dijk landinwaarts aangelegd of een oude aanwezige slaperdijk verstevigd. Onder de juiste omstandigheden treedt schorvorming op waardoor het gebied kan opslibben en kan meegroeien met de zeespiegelstijging. Laagje voor laagje sedimenteert zand en slib dat met het getij wordt meegevoerd waardoor het gebied steeds hoger komt te liggen. Dit draagt bij aan een robuuste kustzone. Het concept Sedimentatiegebieden is ook wel bekend als “Wisselpolders” (De Mesel, Ysebaert et al. 2013), waarbij het gebied na opslibbing weer wordt

ingepolderd. Zo kan over een lange periode, stapsgewijs de kustzone opgehoogd worden.

Zowel de ruimtelijke indeling als de verschillende typen innovatieve dijkconcepten worden gevisualiseerd in Figuur 34. Deze concepten kunnen interessant zijn vanuit een ecologisch perspectief en de

natuurwaarde verhogen, behalve de meer technische oplossingen. Hier gaat het om een technische aanpassing van de kern van de dijk. Dit heeft geen gevolgen voor natuurwaarden en wordt daarom ook niet verder meegenomen. De overige typen worden verder uitgediept.

Figuur 34, Verschillende typen innovatieve dijkconcepten (Tangelder, Groot et al. 2013).

Innovatieve dijkconcepten en land-water overgangen

In veel kustzonegebieden in de Zuidwestelijke Delta (Figuur 35) grenst buitendijkse natuur aan natuur op het land. Innovatieve dijkconcepten bieden kansen om een meer graduele verbinding tussen het binnen- en buitendijkse milieu te bewerkstelligen en daarmee de relatie land-water te versterken.

Figuur 35. Kustzone biedt potenties om samenhang tussen natuur binnendijks en buitendijks te versterken (Bron: BPL).

Buitendijkse mogelijkheden hiervoor spitsen zich toe op ontwikkeling van voorlanden door onder meer suppleren en het gebruik van biobouwers. Met name het stimuleren van schorontwikkeling door het creëren van juiste omstandigheden, biedt de mogelijkheid om een meer graduele overgang van het slik naar de dijk en binnendijks te bewerkstelligen. Door de toename in hoogteverschillen ontstaat ook meer habitatheterogeniteit en ecologische variatie. In zoete systemen zijn er mogelijkheden voor ontwikkeling van riet en wilgen op de oevers. Hier vindt geen opslibbing plaats, maar er kan wel vegetatie successie optreden. Door gericht maai- en graasbeheer op de buitendijkse gebieden kan voorkomen worden dat vergaande successie plaatsvindt en meer ecologische variatie ontstaat. Het reduceren van vegetatie strookt echter niet met de golfdempende functie van voorlanden die voor deze concepten zijn voorzien. Naast gebruik van biobouwers kan het gebruik van zand door suppleties helpen om voorlanden voor de dijken op te hogen. Daarnaast kan deze suppletie ook tegen de dijk worden aangelegd (hybride dijk) waardoor de dijk wordt ingepakt in zand. Hierdoor ontstaat een duingebied. Deze concepten hebben allen gemeen dat voldoende ruimte beschikbaar moet zijn.

Binnendijks bieden zowel sedimentatiegebieden als dubbel/tripple dijken de mogelijkheid voor het ontwikkelen van nieuwe natuur waarbij zoute/brakke (getijden) natuur ontstaat. Deze nieuwe natuur vormt een tussendijkse overgangszone tussen water en land. De nieuwe natuur biedt een waardevol foerageer gebied voor vogels. Met name het tussendijkse gebied van dubbel/tripple dijken kan als waardevol foerageergebied fungeren omdat het niet onderloopt met hoogwater. Naast natuurwaarden bieden deze gebieden ook mogelijkheden voor extensieve vormen van aquacultuur (schelpdieren) en zeeteelt (zeekraal en lamsoor) (De Mesel, Ysebaert et al. 2013).

Wat betreft het toepassen van concepten voor aanpassing van de dijk kan de toepassing van robuuste keringen met een zeer flauw verhang ecologisch waardevol zijn omdat er een bredere zonering van hard substraat (afhankelijk van de dijkbekleding) habitat ontstaat ten opzichte van een traditionele dijk. Technische oplossingen betreft het aanpassingen aan het binnenwerk van de dijk zelf en heeft weinig gevolgen voor de ecologie, echter kan gebruik van damwanden om de dijk te verstevigen de

kwelstromen en binnendijkse natte natuur beïnvloeden.

Potenties binnen de ontwikkelingsvarianten

De verschillende varianten beschouwd in deze studie zijn gericht op diverse grootschalige

systeemveranderingen in de bekkens van de Zuidwestelijke Delta. Met het ontstaan van aanpassingen in water- en sedimentdynamiek en zoutgehalte in de bekkens, zoals voorgesteld in de varianten,

veranderen ook de mogelijkheden voor toepassing van innovatieve dijkconcepten. Dat wil zeggen: de potentie van typen concepten met specifieke fysische randvoorwaarden zal per variant variëren. Tabel 8 geeft een globale inschatting weer van de potentiële mogelijkheden voor toepassing van innovatieve dijkconcepten in de varianten en in de verschillende bekkens. Zowel biobouwers als

sedimentatiegebieden zijn voor toepassing afhankelijk van specifieke fysische (en ruimtelijke) randvoorwaarden en daarom nader besproken. De overige typen innovatieve dijkconcepten zijn in theorie in alle varianten en in alle bekkens toepasbaar omdat deze geen specifieke systeem

omstandigheden vereisen. Uiteraard hangt de mogelijkheid voor toepassing van deze concepten wel samen met lokale omstandigheden zoals toestand van de huidige waterkering, binnendijks landgebruik, aanwezigheid van slaperdijken (dubbele dijk) etc.

Potentie voor gebruik van zoutwater biobouwers (schorren, schelpdierriffen) ontstaat vooral daar waar herintroductie van getij en zoutwaterinvloed plaatsvindt zoals in het Grevelingenmeer, Volkerak- Zoommeer en Veerse Meer. Echter moeten omgevingsomstandigheden wel geschikt zijn. Schorren zijn bijvoorbeeld afhankelijk van voldoende aanvoer van sediment om te kunnen ontwikkelen en vereisen ook specifieke geo-morfologische en hydrologische omstandigheden. Voor ontwikkeling van schelpdierriffen zijn factoren als voedselaanbod, (variatie in) zoutgehalte en droogvalduur van belang. Riet is een type biobouwer die zowel in zoet als in brakwater kan ontwikkelen en heeft daardoor voornamelijk potentie in Haringvliet/Hollandsch Diep, Volkerak-Zoommeer en brakke delen van de Westerschelde. Voor aanplant van wilgen op de vooroever van dijken is een volledig zoetwatermilieu vereist. De potentie hiervoor

beperkt zich dan ook tot Haringvliet/Hollandsch Diep (variant I, II en III) en Volkerak-Zoommeer (variant I en II). Zowel toepassing van riet als wilgen als biobouwers zijn in het bijzonder interessant in variant IV “Zoete lagune”.

Het concept sedimentatiegebieden staat nog in de kinderschoenen, waardoor het lastig is om de specifieke toepassing van dit concept in de varianten te voorspellen. Omdat sedimentatiegebieden erop gericht zijn om langs een strook kust de juiste omstandigheden te creëren om schorren te laten

ontwikkelen en het gebied te laten ophogen zijn de randvoorwaarden hiervoor gelijk als voor het gebruik van schor als biobouwer op voorland voor de dijken. Een studie van De Mesel et al. (2013) naar het gebruik van “wisselpolders” in de Westerschelde geeft aan dat sedimentlading van het water en de juiste getijslag/hoogteligging belangrijke factoren zijn voor het ontstaan van schorvorming waardoor het gebied kan opslibben. Van de Westerschelde is bekend dat de sedimentlading voldoende hoog is om schorren te laten ontwikkelen in sedimentatiegebieden en het gebied te laten opslibben. Bij een

sedimentlading van 1-10 mg/l kan een schor overleven (afhankelijk van de zeespiegelstijging) en bij 10- 100mg/l treedt groei op (Temmerman, Govers et al. 2004; Li and Yang 2009; Borsje, Van Wesenbeeck et al. 2011). Het is onbekend of sedimentatiegebieden toepasbaar zijn in de Oosterschelde omdat hier mogelijk te weinig sediment aanwezig is en tevens de erosie als gevolg van het fenomeen zandhonger speelt. Met name variant VII “Zoute Delta” is interessant voor toepassing van sedimentatie gebieden omdat de verbinding met de rivieren en de zee volledig wordt hersteld. Dit betekent ook dat de

sedimenttoevoer niet meer wordt belemmerd door dammen en de bekkens opnieuw onder invloed staan van het getij.

Tabel 8: Globale inschatting van de potentiële mogelijkheden van toepassing innovatieve dijkconcepten in de bekkens van de Zuidwestelijke Delta per variant.

Haringvliet/ Hollandsch Diep

Volkerak- Zoommeer

Grevelingen Oosterschelde Veerse Meer Westerschelde

1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 Biobouwers Schorren Oesterriffen Riet 1 _{1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1} Wilgen of grienden 2 _{2 2 2 2 2 2 2 2 2} Zandige oplossingen Robuuste dijken Klimaatdijk/Deltadijk Hybride keringen Dubbel/tripple dijken Sedimentatiegebieden

= potentie voor toepassing innovatief dijkconcept op basis van fysische systeemeigenschappen in het bekken. = nader onderzoek noodzakelijk om de potentie van het concept aan te tonen.

= geen potentie

1 Geen riet ontwikkeling mogelijk in de zoute delen, enkel in de zoet tot brakke delen.